[发明专利]一种用于激光雷达的自标定几何因子的装置及方法

摘要

本发明涉及一种用于激光雷达的自标定几何因子的装置及方法，属于激光大气遥感技术领域。该装置包括激光器、主波脉冲发生器、次接收镜罩、次接收镜、导光光纤、主接收镜罩、主接收镜、折转镜、红绿二色向分光镜、1064nm窄带滤光片、APD探测器、蓝绿二色向分光镜、偏振分束棱镜、第一532nm窄带滤光片、第一PMT探测器、355nm窄带滤光片、第二532nm窄带滤光片、第二PMT探测器、第三PMT探测器和综合采集系统。本发明在系统规模、成本、易用性、可靠性等方面具有极大优势。

主权项

1.一种用于激光雷达的自标定几何因子的装置，其特征在于：该装置包括激光器、主波脉冲发生器、次接收镜罩、次接收镜、导光光纤、主接收镜罩、主接收镜、折转镜、红绿二色向分光镜、1064nm窄带滤光片、APD探测器、蓝绿二色向分光镜、偏振分束棱镜、第一532nm窄带滤光片、第一PMT探测器、355nm窄带滤光片、第二532nm窄带滤光片、第二PMT探测器、第三PMT探测器和综合采集系统；激光器发射1064nm、532nm和355nm三个波长的激光脉冲直接进入大气，激光器的玻璃表面反射一部分激光脉冲通过光纤导入到主波脉冲发生器中；主波脉冲发生器中的光电转换单元将主波脉冲发生器接收到的激光脉冲转换并整形为矩形电脉冲，矩形电脉冲作为采集触发信号通过电缆输出到综合采集系统；由大气散射的包含1064nm、532nm和355nm三个波长的后向散射光由主接收镜接收，主接收镜对接收到的后向散射光进行聚焦并准直后生成平行光传输到红绿二色向分光镜上；由大气散射的包含1064nm、532nm和355nm三个波长的后向散射光由次接收镜接收，次接收镜对接收到的后向散射光进行聚焦并通过光纤传输并准直成平行光到达折转镜上，折转镜将接收到平行光反射到红绿二色向分光镜上；1064nm波长的光在红绿二色向分光镜上进行反射，532nm波长的光和355nm波长的光在红绿二色向分光镜上进行透射；红绿二色向分光镜将接收到的平行光中的1064nm波长的光反射到1064nm窄带滤光片上，1064nm波长的光透过1064nm窄带滤光片后到达APD探测器上，APD探测器对接收到的1064nm波长的光信号进行光电转换为电信号，电信号通过电缆传输给综合采集系统，综合采集系统在矩形电脉冲的触发下对接收到的电信号进行采集；532nm波长的光和355nm波长的光透过红绿二色向分光镜后到达蓝绿二色向分光镜，532nm波长的光在蓝绿二色向分光镜上进行反射，355nm波长的光在蓝绿二色向分光镜上进行透射；蓝绿二色向分光镜将接收到的532nm波长的光反射到偏振分束棱镜上，其中532nm波长的光中的P光透过偏振分束棱镜到达第一532nm窄带滤光片上，532nm波长的光中的P光再透过第一532nm窄带滤光片到达第一PMT探测器上，第一PMT探测器对接收到532nm波长的光中的P光进行光电转换为电信号，电信号通过电缆传输给综合采集系统，综合采集系统在矩形电脉冲的触发下对接收到的电信号进行采集；532nm波长的光中的S光通过偏振分束棱镜反射后到达第二532nm窄带滤光片上，532nm波长的光中的S光再透过第二532nm窄带滤光片后到达第三PMT探测器，第三PMT探测器对接收到的532nm波长的光中的S光进行光电转换为电信号，电信号通过电缆传输给综合采集系统，综合采集系统在矩形电脉冲的触发下对接收到的电信号进行采集；355nm波长的光透过蓝绿二色向分光镜后到达355nm窄带滤光片上，355nm波长的光再透过355nm窄带滤光片后达到第二PMT探测器，第二PMT探测器对接收到的355nm波长的光进行光电转换为电信号，电信号通过电缆传输给综合采集系统，综合采集系统在矩形电脉冲的触发下对接收到的电信号进行采集。